Agenții anticorozivi ajută la prelungiredurata de viață a structurii metalice, precum și menținerea proprietăților sale tehnice și fizice în timpul funcționării. În ciuda varietății de metode de asigurare a acțiunii anticorozive, este posibilă protejarea completă a obiectelor de deteriorarea ruginii numai în cazuri rare.
Eficacitatea unei astfel de protecție depinde nu numai decalitatea tehnologiei benzii de rulare, dar si a conditiilor de aplicare a acesteia. În special, pentru a păstra structura metalică a conductelor, protecția electrochimică împotriva coroziunii bazată pe funcționarea catozilor își demonstrează cele mai bune proprietăți. Prevenirea formării ruginii pe astfel de comunicații este, desigur, nu singurul domeniu de aplicare a acestei tehnologii, dar în ceea ce privește combinația de caracteristici, această direcție poate fi considerată cea mai relevantă pentru protecția electrochimică.
Informații generale despre protecția electrochimică
Protejarea metalelor de ruginăEfectul electrochimic se bazează pe dependența potențialului electrod al materialului de viteza procesului de coroziune. Structurile metalice trebuie operate în intervalul de potențial în care dizolvarea lor anodică va fi sub limita admisă. Acesta din urmă, de altfel, este determinat de documentația tehnică de funcționare a unității.
În practică, protecția electrochimică împotriva coroziuniipresupune conectarea unei surse cu curent continuu la produsul finit. Câmpul electric de pe suprafața și din structura obiectului protejat formează polarizarea electrozilor, care controlează procesul de deteriorare prin coroziune. În esență, zonele anodice de pe structura metalică devin catodice, ceea ce vă permite să schimbați procesele negative, asigurând siguranța structurii obiectului țintă.
Cum funcționează protecția catodă
Există protecție catodică și anodătip electrochimic. Cu toate acestea, primul concept, care este folosit pentru a proteja conductele, a câștigat cea mai mare popularitate. Conform principiului general, la implementarea acestei metode, un curent cu pol negativ este furnizat obiectului dintr-o sursă externă. În special, o țeavă de oțel sau de cupru poate fi protejată în acest mod, în urma căreia se va produce polarizarea secțiunilor catodice odată cu trecerea potențialelor lor la starea anodică. Ca urmare, activitatea coroziva a structurii protejate va fi redusa la aproape zero.
În același timp, protecția catodică poate avea diferiteopțiuni de execuție. Tehnica descrisă mai sus de polarizare dintr-o sursă externă este practicată pe scară largă, dar metoda de dezaerare a electroliților cu o scădere a ratei proceselor catodice, precum și crearea unei bariere de protecție, funcționează de asemenea eficient.
S-a remarcat de mai multe ori că principiul catodicprotectia este implementata de o sursa externa de curent. De fapt, funcția principală a protecției anticorozive constă în activitatea sa. Aceste sarcini sunt îndeplinite de stații speciale, care, de regulă, fac parte din infrastructura generală de întreținere a conductelor.
Stații de protecție catodică împotriva coroziunii
Funcția principală a stației catodice este de aalimentare stabilă cu curent la obiectul metalic țintă în conformitate cu metoda polarizării catodice. Un astfel de echipament este utilizat în infrastructura conductelor subterane de gaz și petrol, în conductele de alimentare cu apă, rețelele de încălzire etc.
Există multe varietăți de astfel de surse, în timp ce cel mai comun dispozitiv de protecție catodică prevede prezența:
- echipamente de convertizor de curent;
- fire pentru conectarea la obiectul protejat;
- impamantarea anodului.
În același timp, există o împărțire a stațiilor îninvertor și transformator. Există și alte clasificări, dar acestea sunt axate pe segmentarea instalațiilor fie după aplicație, fie după caracteristicile tehnice și parametrii datelor de intrare. Principiile de bază de funcționare sunt ilustrate cel mai clar de cele două tipuri de stații catodice desemnate.
Instalatii de transformare pentru protectie catodica
Trebuie remarcat imediat că acest tip de stațieeste depășit. Acesta este înlocuit cu analogi de invertor, care au atât plusuri, cât și minusuri. Într-un fel sau altul, modelele de transformatoare sunt folosite chiar și în puncte noi pentru asigurarea protecției electrochimice.
Aceste obiecte se bazează peTransformator de joasă frecvență de 50 Hz și convertor tiristor. Pentru sistemul de control cu tiristoare sunt utilizate cele mai simple dispozitive, inclusiv controlere de putere fază-impuls. O abordare mai responsabilă pentru rezolvarea problemelor de control implică utilizarea controlerelor cu funcționalitate largă.
Protecție catodică împotriva coroziunii de ultimă generațieconductele cu astfel de echipamente vă permit să reglați parametrii curentului de ieșire, indicatorii de tensiune, precum și să egalizați potențialele de protecție. În ceea ce privește dezavantajele echipamentelor transformatoare, acestea se reduc la un grad ridicat de ondulare a curentului la ieșire la un factor de putere scăzut. Acest defect nu se explică prin forma sinusoidală a curentului.
Rezolvați problema ondulației într-o anumită măsurăpermite introducerea unui șoc de joasă frecvență în sistem, dar dimensiunile acesteia corespund dimensiunilor transformatorului în sine, ceea ce nu face întotdeauna posibilă o astfel de adăugare.
Statie invertor protectie catodica
Instalațiile de tip invertor se bazează peconvertoare de impulsuri de înaltă frecvență. Unul dintre principalele avantaje ale utilizării stațiilor de acest tip este eficiența ridicată, ajungând la 95%. Spre comparație, pentru instalațiile de transformatoare, această cifră ajunge la o medie de 80%.
Uneori alții vin în prim-plandemnitate. De exemplu, dimensiunile reduse ale stațiilor cu invertor extind posibilitățile de utilizare a acestora în zone dificile. Există și avantaje financiare, care sunt confirmate de practica utilizării unor astfel de echipamente. Astfel, protecția la coroziune catodică cu invertor a conductelor se plătește rapid și necesită investiții minime în întreținerea tehnică. Cu toate acestea, aceste calități sunt vizibile în mod clar doar în comparație cu instalațiile de transformatoare, dar și astăzi există noi mijloace mai eficiente de furnizare a curentului pentru conducte.
Structuri ale stațiilor catodice
Un astfel de echipament este prezentat pe piață în diferitecarcase, forme și dimensiuni. Desigur, practica proiectării individuale a unor astfel de sisteme este, de asemenea, răspândită, ceea ce face posibilă nu numai obținerea unui proiect optim pentru nevoi specifice, ci și furnizarea parametrilor operaționali necesari.
Un calcul riguros al caracteristicilor stației permitesă optimizeze în continuare costurile de instalare, transport și depozitare. De exemplu, protecția catodică împotriva coroziunii conductelor bazată pe un invertor cu o masă de 10-15 kg și o putere de 1,2 kW este destul de potrivită pentru obiecte mici. Echipamentele cu astfel de caracteristici pot fi deservite de o mașină, totuși, pentru proiecte de anvergură, pot fi utilizate stații mai masive și grele, necesitând conectarea camioanelor, a unei macarale și a echipelor de instalare.
Functionalitate de protectie
O atenție deosebită în dezvoltarea stațiilor catodicededicate protecției echipamentului în sine. Pentru aceasta sunt integrate sisteme care permit protejarea statiilor de scurtcircuite si intreruperi de sarcina. În primul caz, siguranțele speciale sunt utilizate pentru a gestiona funcționarea de urgență a instalațiilor.
În ceea ce privește supratensiunile și întreruperile, atuncieste puțin probabil ca stația de protecție catodică să fie grav afectată de acestea, dar poate exista riscul de electrocutare. De exemplu, dacă în modul normal echipamentul funcționează cu o tensiune mică, atunci după o pauză, saltul în indicatoare poate fi adus la 120 V.
Alte tipuri de protecție electrochimică
Pe langa protectia catodica, se practica si tehnologiidrenaj electric și metode de rulare pentru a preveni coroziunea. Direcția cea mai promițătoare este considerată a fi o protecție specială împotriva formării coroziunii. În acest caz, la obiectul țintă sunt conectate și elemente active, care asigură transformarea suprafeței cu catozi prin intermediul curentului. De exemplu, o țeavă de oțel ca parte a unei conducte de gaz poate fi protejată cu cilindri de zinc sau aluminiu.
concluzie
Nu pot fi atribuite metodelor de protecție electrochimicănou și, în plus, inovator. Eficacitatea utilizării unor astfel de tehnici în lupta împotriva proceselor de rugină a fost stăpânită de mult timp. Cu toate acestea, un dezavantaj serios împiedică distribuirea largă a acestei metode. Faptul este că protecția la coroziune catodică a conductelor generează în mod inevitabil așa-numiții curenți vagabonzi. Nu sunt periculoase pentru structura țintă, dar pot avea un impact negativ asupra obiectelor din apropiere. În special, curentul parazit contribuie la dezvoltarea aceleiași coroziuni pe suprafața metalică a țevilor adiacente.
